（学生版）24 第三章 微专题7 有机合成与推断突破口-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂同步复习（人教版）

第三章烃的衍生物 4.石油化工产品X的转化关系如图所示，下 列判断错误的是 区回售制☑ 02 △ 催化剂 酸 浓硫酸过 A.X→Y是加成反应 B.乙酸W是酯化反应，也是取代反应 C.Y能与钠反应产生氢气 D.W能与NaOH溶液反应，但不能与稀硫 酸反应 5.以煤、天然气和生物质为原料制取有机化合 物的方法日益受到重视。E是两种含有碳 碳双键的酯的混合物。相关物质的转化关 系如下（含有相同官能团的有机物通常具有 相似的化学性质)： C0、 →CH-cHcH CH:CHCHO CsH.O H2 速酸CHmO 油脂水好CH,O 混合物E 微专题7有机合 [专题精讲] 1.根据特征反应确定官能团的种类 (1)能使溴水褪色的物质可能含有 CC、-C=C-、酚羟基或醛 基等。 (2)能使酸性KMnO,溶液褪色的物质可能含 有 C=C、-C=C-、-CHO或羟 基等。 (3)能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)。反 应生成红色沉淀的物质一定含 有 C-H ·108 五维课堂 请回答： (1)A→B的反应类型 ,C中含 氧官能团的名称 (2)C与D反应得到E的化学方程式 (3)检验B中官能团的实验方法 [课堂小结] 构建碳骨架 主要任务 引入官能团 正合成分析 设计方法 逆合成分析 机 合成路 综合合成分析 线设计 合成路线评 贯彻“绿色化 价与选择 学”理念等 有机合成的发展与应用 @温馨提西 学习至此，请完成配套训练 成与推断突破口 (4)能与Na反应放出H2的物质可能为醇、 酚、羧酸等。 (5)能与Na2CO3溶液作用放出CO,或使紫色 石蕊溶液变红的有机物中含有一COOH。 (6)能水解的有机物中可能含有酯基 (一C一O一R)、碳卤键、酰胺基 OH (一C一N)(待学)等。 (7)能发生消去反应的物质有醇、卤代烃等。 2.根据性质和有关数据推知官能团的数目 Ag(NH),OH →2Ag (1)-CHO Cu(OH) →Cu2O (2)2-OH(醇、酚、羧酸)NH, 巴五维课堂 CO HCO (3)2-COOH→CO2,-COOH →CO2 Br Br (4) C= 加成 消去一C=C Br Br 加成 C-C- 2Bro Br Br 3根据某些产物推知官能团的位置 (1)由醇被催化氧化成醛（或羧酸），一OH一 定在链端；由醇被催化氧化成酮，一OH一 定在链中；若该醇不能被催化氧化，则与 一OH相连的碳原子上无氢原子。 (2)由消去反应的产物可确定一OH或一X的 位置。 (3)由取代产物的种类可确定碳链结构。 4.根据反应条件推断反应类型 (1)在NaOH的水溶液中加热，可能是酯的水 解反应或卤代烃的水解反应。 (2)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃 的消去反应。 (3)在浓H2SO,存在的条件下加热，可能发生 醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化 反应等。 (4)与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、 炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。 (5)在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件 下发生醇的催化氧化反应。 (6)与O。或新制的Cu(OH)。或银氨溶液反 应，则该物质发生的是一CHO的氧化反 应。（如果连续两次出现O2,则为醇→醛 →羧酸的过程) (7)在稀HSO:、加热条件下，发生酯、低聚糖、 多糖（待学）等的水解反应。 (8)在光照、X,气体条件下，发生烷基上的取 代反应；在Fe粉、X2条件下，发生苯环上 的取代反应。 ·10 化学·选择性必修第三册 [典例示范] 1.G(异戊酸薄荷醇酯)是一种治疗心脏病的 药物，可由A(分子式为C,HO,能与FeCL 溶液发生显色反应)和烯烃D(分子式 C,H)等为原料制取，合成路线如下： 回装回 浓硫酸 H. (CH)2 CHCH2 C- A1C13 OH F百里酚酞 已知：①RCH =CH,+CO+H RCH,CH CHO ② +CH,-CH. C,H (1)A的名称为 (2)F中官能团名称 (3)B→C反应的化学方程式为 (4)化合物H是B的同分异构体，满足苯环 上只有1个取代基且不能与金属Na反应产 生H2,H有 种（不考虑立体异构）， 其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为 9:2:2:1的结构简式为 (5)已知：RCHO+R2CH2CHO 稀NaOH溶液R,一CH-C-CHO+H,O。 R, 正戊醛可用作香料、橡胶促进剂等，写出以乙 醇为原料制备CH(CH)3CHO的合成路线流 程图（无机试剂任用） 第三章烃的衍生物 2.环丙胺( H,)是合成新型抗菌素、除草 剂等产品的中间体。以Y-丁内酯(oo)为 原料合成环丙胺的传统“五步合成法”工艺 如图。 。入。-定袋件可CCB.CH.CH.C00HCHO1cGH,CH.CH.COOCHH C12 ③ NaClO >一C00CH3 CH,0Na④/ >CONH2 -NH2 Hofmann重排⑤ 0 回答下列问题： (1)可以准确判断Y丁内酯所含官能团的方 法是 (填序号)。 a.质谱 b.核磁共振氢谱 c.红外光谱 d.紫外光谱 (2)A中非含氧官能团的名称为 检验该官能团所需试剂为 (3)B与NaOH溶液反应的化学方程式为 (4)符合下列条件的Y丁内酯的同分异构体 有 种。 ①能与NaOH溶液反应 ②使溴的CCL,溶液褪色 (5)参照“五步合成法”工艺，以 COOH HO 为原料，设计合成 -COOCH的路线 [专题精炼] 1.苯佐卡因可用于黏膜溃疡、创面等的镇痛， 是一种常用的局部麻醉剂，其合成路线如下 图所示： 105 五维课堂马 CH ③ 一乙醇/浓硫酸 ④ CHs NO COOC,Hs (苯佐卡因) NH2 已知：①当苯环上连有甲基时，再引入的其 他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环 上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入 羧基的间位。 KMnO,/H ② -CH COOH ③ Fe/HCI -NO, NH2 (有弱碱性，易被氧化) 请回答下列问题： (1)上述合成路线中属于取代反应的是 (填代号)。化合物C中含有的含氧官能团 的名称为 (2)合成路线中反应①的化学方程式为 (3)下列关于上述合成路线的说法中正确的是 。(填字母) a.反应①除主要生成物A外，还可能生成 CH CH NO O,N NO 等 NO2 b.步骤①和②可以互换 c.反应③是还原反应 (4)苯佐卡因有多种同分异构体，请写出其 中任意一种满足下列条件的同分异构体的 结构简式： 世五维课堂 ①有两个对位取代基；②一NH2直接连在 苯环上；③分子结构中含有酯基； (5) CH?的核磁共振氢谱有 个峰。 2.芳香族化合物A常用于药物及香料的合 成，A有如图转化关系： ci0回D-E A CYAINHHOH国雀化剂聚酯I →(C,Ho0,J②r △ ①KMnO4/OH ②H ○CHo 回一定条件冈 已知：①A能与金属钠反应生成氢气，但不 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ①KMnO,/H ②R—C=CH2 →R—C=O ②OH R' R +CO, ③RCOCH3+R'CHO 一定条件 RCOCH-CHR'+H,O 实验活动1乙酸 ●[实验目的] 1.学习制备乙酸乙酯的方法。 2.加深对酯化反应和酯的水解的认识。 ●[实验用品] 1.器材：试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、 玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、 火柴、秒表、碎瓷片。 2.试剂：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和NaCO3溶 液、乙酸乙酯、蒸馏水、3mol·L1H,SO 溶液、6mol·L1NaOH溶液。 ●[实验原理] 0 1.酯化反应：CH3一C一OH+C2HOH 0 浓硫酸 △ CHC—OC2H+H2O ·10 化学·选择性必修第三册 回答下列问题： (1)A生成B,E生成F的反应类型分别为 (2)由D生成E加入的试剂和反应条件为 (3)H中含有的官能团名称为 (4)由H生成I反应的化学方程式为 (5)K的结构简式为 (6)F的同分异构体中，同时满足如下条件 的有 种。 ①属于芳香族化合物且苯环上有两个取 代基。 ②能发生水解反应。 (7)糠叉丙酮(O)CH=-CHCOCH)是一种重要 医药中间体，参考上述合成路线，设计一条 以叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛 (O)CH=CH0)为原料制备糠叉丙酮的合成 路线（无机试剂任选，箭头上注明反应试剂 和条件) 乙酯的制备与性质 2.酯的水解：酸性： 0 H CH,C-OC,H,+H,OCH,COOH+C.H,OH 碱性： 0 CH,C-OC.H +NaOH-CH,COONa+C.H.OH ●[实验步骤] 1.乙酸乙酯的制备 (1)试剂（乙醇、浓硫酸、乙酸）混合、加碎瓷片、 连接装置如图参考答案 (2)②是卤代烃的消去反应，反应条件是NOH乙醇溶液， 加热，有机化合物X的结构简式为 (3)反应⑤是酯化反应，反应的化学方程式为 《C-C=ccooH+CH,CH,OH*绕险 △ ○C-cc00cH+H0. (4)由1-丁炔和乙炔为原料制取化合物 的合成路 OH 线：HC=CHHC CH,-CHCI 1-丁炔 催化剂 NaOH/H2 O △ COH 随堂自测·夯基础 1.D[醛(R一CHO)与氢气发生加成反应能够生成 R-CHOH,该反应也属于还原反应，故A正确；酯类(R1一 COO-R,)水解能够生成R一COOH和HO一R2,故B正 确；卤代烃(R一CI)水解生成R一OH,故C正确；烷烃取代 反应生成卤代烃，不能引入一OH,故选D。] 2.B[A.乙酸与丙醇在一定条件下发生酯化反应生成乙酸丙 酯，增长了碳链，故A错误；B.用裂化石油为原料制取汽油 是将长链的分子断裂为短链的分子，故B正确；C.乙烯在一 定条件下发生聚合反应生成聚乙烯，增长了碳链，故C错 误；D.苯甲醇氧化为苯甲酸，碳原子个数没有变化，故D错 误；故选B。] 3.C[采用逆向分析法可知：乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2 二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反应发生的条 件，可知C项设计合理。] 4.D[X为石油化工产品，结合图示转化关系可推知X为 CH=CH2,Y为C2HOH,Z为CH,CHO,W为乙酸乙 酯。乙酸乙酯在碱、稀酸环境下均能发生水解反应，D项不 正确。」 5.解析：A为CH,一CHCH,A发生氧化反应生成B为 CH2=CHCHO,B氧化生成C为CH,-CHCOOH,油 脂为高级脂肪酸甘油酯，水解生成D为CH2一OH,C与D CH-OH CH,—OH 发生酯化反应生成E,E是两种含有碳碳双键的酯的混合 物，E为CH2-CHCOOCH,CHOHCH,OH或 CH2=CHCOOCH(CH2OH)2。(1)A→B的反应类型为氧 化反应，C为CH一CHCOOH,C中含氧官能围的名称为 羧基。 ·17 五维课堂型 (2)C与D反应得到E反应的化学方程式为HOCHCHOHCH OH 浓H2S), +CH,-CHCOOH- △ CH,-CHCOOCH,CHO HCH,OH HO或 HOCH,CHOHCH,OH CH,-CHCOOH- H0 CH.-CHCOOCH (CH.OH), △ 十H,O。(3)检验B中官能团的实验方法为加过量银氨溶 液，加热，出现银镜，说明有醛基，用盐酸酸化，过滤，滤液中 加入溴水，若溴水褪色，说明有碳碳双键。 答案：(1)氧化反应羧基 浓H2S) (2)HOCH,CHOHCH,OH+CH,-CHCOOH △ CH,=CHCOOCH,CHOHCH,OH+H,O HOCH,CHOHCH,OH+CH.-CHCOOHO. △ CH,-CHCOOCH (CH2 OH)2+H2 O (3)加过量银氨溶液，水浴加热，出现银镜，说明有醛基，用盐 酸酸化，过滤，滤液中加入溴水，若溴水褪色，说明有碳碳 双键 微专题7有机合成与推断突破口 典例示范 1.解析：由G的结构可知，C、E发生酯化反应生成G,C、E分 别为 、(CH)2CHCH,COOH中的一种，A分子 HO 式为C,HO,能与氯化铁溶液发生显色反应，则说明A中含 有酚羟基和甲基，根据G的结构筒式可看出A为 CH 一OH,A与丙烯发生加成反应生成的B为 CH OH ,B与氢气发生加成反应生成的C为 CH(CH)2 则E为(CH),CHCH,COOH,D为(CH),C HO =CH2。 CH: (1)A的结构简式为 OH,名称为3甲基苯酚（或间 甲基苯酚)； HO OH (2)F的结构简式是 ,其中所含官能 团名称为（酚）羟基、酯基； 9 世五维课堂 CH (3)B为 -OH ,B与H,在一定条件下发生加成 CH(CH)2 反应生成的C为 ,则B→C反应的化学方程式为 HO CH OH 十3H高温高压 HO CH(CH)2 CH, (4)B为 OH ,化合物H是B的同分异构体，满足 CH(CH)2 苯环上只有1个取代基且不能与金属Na反应产生H,,则结构 中不含羟基，取代基为 -OCH CHCH CH、-OCH(CH)CHCH、 -OCH,CH(CH)CH,-OC(CH)3 -CH-O-CH,CHCH、-CH,-O-CH(CH)2、 -CH,CH-OCH CH、-CH(CH)-OCH CH、 -CH,CH,CH2-O-CH、-CH2CH(CH)-O-CH、-CH (CH)CH2一O-CH、-C(CH)2-O-CH,所以H共有12 种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积 CH 之比为9：2：2：1的结构简式为 O-C-CH3; CH (5)首先将乙醇氧化成乙醛，利用已知信息的反应生成 CHCH一CHCHO,再将其还原为醇，再与浓硫酸混合加热 发生消去反应变烯烃，然后和一氧化碳和氢气加长碳链即可 得到目标产物。故以乙醇为原料制备CH(CH2)CHO的 合成路线流程图为： CH,CHO希NaOH溶茂CHCH=CHCHO 02/Cu C2HOH- H2、催化剂 CH,CH,CH,CH,OH浓硫酸CH,CH,CH-CH △ △ C)、H2 CHCH,CH,CH,CHO PdCl 答案：(1)3-甲基苯酚（或间甲基苯酚） (2)(酚)羟基、酯基 CH, Ni (3) OH 十3H,高温、高压 CH(CH3)2 HO CH (4)12 -OC-CH CH ·18 化学·选择性必修第三册 (5)C2H,OH- 02/Cu CH,CHO- 稀Na(OH溶液 △ CH,CH-CHCHO- H2、催化剂 △ -CHCH,CH,CH2 OH CHCHCH-CRCHH C)、H2 △ 2.解析：(1)质谱仪能测得有机物相对分子质量，红外光谱能测 定有机物的官能团类型，核磁共振氢谱能测定H原子种类 和碳骨架结构，紫外光谱能测定有机分子中的共軛结构。 (2)A中官能团的名称为羧基、碳氯键。其中非含氧官能团 为碳氯键，碳氯键一般用NOH溶液使其水解，然后用足量 的稀硝酸、AgNO溶液产生相应颜色的沉淀。 H2(0 (3)CICH,CH,CH,COOCH +2NaOH- HOCH,CH,CH,COONa+CH,OH+NaCl (4)符合条件的Y丁内酯的同分异构体有以下8种。属于 羧酸的有3种： COOH COOH COOH 属于酯类的有5种： (5)利用逆推法设计合成路线，由“五步合成法”可知： 0 0 CI 入入 COOCH COOH H0入入cooH 再将流程正向书写即可得合成路线： H0入入√c0oH浓盐酸a入c0oHCH0Ha入入c00cH CHONa◇-Co0CH 答案：(1)c(2)碳氯键NaOH溶液、稀硝酸、AgNO,溶液 (3CICH.CH,CH,COOCH,+2NaOH △ HOCH2 CH,CH2 COONa+CH,OH+NaCl (4)8 H0入入E0oH浓盐酸g人入√c0 OH CHOPC入入E00GH (5 CHONa◇-Co0cH 参考答案 专题精炼 1.解析：在反应④中，C与乙醇发生酯化反应生成苯佐卡因，则 C应为HN《 一COOH,根据题给B的分子式为 CH,N0,可知B为0，N-COOH,由题给信息， ①当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的 邻位或对位，当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要 进入羧基的间位，所以A为O,N 《○CH,揚此分析 解答。 (1)根据以上分析，反应①为甲苯在浓硫酸作用下与浓硝酸发 生硝化反应生成O,N《○CH,为取代反应，反应②为 O,N《CH,在高锰酸钾条件下被氧化生成 O,N- 《C00H,为氧化反应，反应③为 《C0OH在铁，氯化氢作用下发生还原反应生 成HN《》COOH，为还原反应，反应④为 H,N《COOH与乙醇发生酯化反应生成苯佐卡因， 为取代反应，因此属于取代反应的是①④，C为 H2N 《○-CO0日，含有的含氧官能团的名称为羧基，： (2)反应①为甲苯在浓硫酸作用下与浓硝酸发生硝化反应生 成O2N 《》-CH,反应的化学方程式为《》CH 十HNO,(浓)浓疏酸 O,N △ CH,+H2O; (3).反应①为甲苯在浓硫酸作用下与浓硝酸发生硝化反应 生成O,N一 一CH?,而甲苯与浓硝酸发生邻位或对 位取代生成邻硝基甲苯或三硝基甲苯，a正确；b.因为当苯 环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或 对位，当苯环上连有羧基时，再引入的其他基围主要进入羧 基的间位，所以当步骤①和②互换时，先氧化成羧基，再取代 COOH 则就不是对位而是间位，b错误；c.反应③为 NO COOH 铁、氯化氢作用下发生还原反应生成 ,为还原反 NH. 应，c正确；所以选ac; (4)①有两个对位取代基，②为一NH2直接连在苯环上，③分子 HCOOCHCH 结构中含有酯基，则符合条件的同分异构体为 H 18 五维课堂到 CH,COOCH CH,OOCCH OOCCH,CH 或 或 或 NH, NH, NH. HCOOCH,CH, 等中的任1种。(5) CH分子中 NH 含有4种等效氢，因此 CH的核磁共振氢谱有4 个峰。 答案：(1)①④羧基 CH, (2) CH,十HNO,(浓)浓硫酸 +H,O NO, HCOOCHCH CH,COOCH, (3)ac(4) 或 NH, NH, CH,OOCCH OOCCH,CH HCOOCH,CH, 或 或 NH, NH, NH, 等中的任1种(5)4 2.解析：A是芳香族化合物，则结构中含有苯环，A的不饱和度 0=9X2士2-12=4，则侧链没有不饱和键，结合巴知信息 2 ①确定A中与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子，且A 中含有羟基，连接羟基的碳原子上也没有氢原子，符合要求 OH 的A的结构只能为 CCH?,结合B→C的反应条 CH 件知B中含有碳碳双键，故A→B为消去反应，则B为 -C一CH2,B和溴发生加成反应生成的D为 CH Br C一CHBr,B发生已知信息②氧化反应生成C,C CH CH 能和苯甲醛发生信息③的反应，则C为 =O,K为 COCH-CH- ；由F的分子式可知，D发生水 CH: 解反应生成的E为 一CH,OH,E发生氧化反应 OH 世五维课堂 CH; 生成的F为 C一CHO,F发生银镜反应然后酸化得 OH CH, 到的H为 一COOH,H发生缩聚反应生成的I为 OH HO -C]OH。 CH (1)由分析知，A生成B为消去反应，E生成F为氧化反应， 故此处依次填：消去反应、氧化反应： (2)D生成E为卤代烃的水解反应，加入的试剂为NaOH溶 液，反应条件为加热； CH (3)由分析知，H的结构简式为 COOH,所含官 OH 能团名称为羟基、羧基： (4)由分析知，H到I为缩聚反应，反应的化学方程式为 CH 一定条件 COOH- OH H千O-C-C.OH+(n-1)H,O CH (5)由分析知，K的结构简式为 -COCH-CH- CH (6)F的结构简式为 CHO,其不饱和度2=5，根 OH 据题意其同分异构体中应含有：苯环且苯环上有两个取代 基，还应含有酯基等结构，符合要求的结构如下： OOCCH COOCH CH,OOCH CH CH CH CH,CH ,再考虑苯环上邻、间、对异构体，共有12 OOCH 种结构符合题意； (7)根据RCOCH,+R'CHO一定条件RCOCH-CHR, CH (CH)COH发生消去反应生成HCC=CH2, 18 化学·选择性必修第三册 CH HC—C=CH, 再氧化为HC一C一CH, 0、 CHO HCC—CH与 在一定条件下生成 CH-CHCOCH ,合成路线为： CHC.KMOOH C Cg出oH浓硫酸-hC一C=C謂 CH3 △ CHO 0CH=CHCOCH3 一定条件 答案：(1)消去反应氧化反应(2)NaOH溶液加热 CH (3)羟基、羧基 (4)n C-COOH OH 一定条件 H-O-C-COH+(n-1)H,O CH (5) -COCH-CH- (6)12 CH3 浓硫酸 CHs (7)HC-C-0H i.KMnO/OH--HC-C-CH HC-C=CHir CHa 定条件0H=GHc0Gm CHO 实验活动1乙酸乙酯的制备与性质 问题讨论 1.提示：在试管中先加入乙醇，然后边振荡边慢慢加入浓硫酸，最后 加入乙酸。防止暴沸。大火加热，乙醇、乙酸挥发，利用率减小。 2.提示：(1)防止倒吸。 (2)浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，饱和八Na,CO,溶液的 作用是吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度。 (3)否，乙酸乙酯在NaOH溶液中可以水解。 3提示：乙酸乙酯水解需要酸性或碱性条件，碱性条件水解速 率大且完全。 4.提示：比较乙酸乙酯液滴消失的快慢。 实验评价 1,D[制备乙酸丁酯和乙酸乙酯均是采取用酒精灯直接加热 法制取，A项错误；制备乙酸丁酯时采用容易获得的乙酸过 量，以提高丁醇的利用率的做法，B项错误；制备乙酸乙酯采 取边反应边蒸馏的方法、制备乙酸丁酯则采取直接回流的方 法，待反应后再提取产物，C项错误：制备乙酸乙酯时，为提 高乙酸的利用率，采取乙醇过量的方法，D项正确。] 2.C[A.水的比热容高，水浴加热具有受热均匀、便于控制温 度的优点，故A正确；B.环己烷作溶剂使反应物充分接触， 加入的环己烷可提高苯甲酸乙酯产率，故B正确：C,浓硫酸 2